Vinton Cerf: vom Internet zum Planetennetz

Vinton Cerf wird häufig als ein ‘Vater des Internets’ bezeichnet. Und tatsächlich entwickelte er viele Dinge, die wir täglich benutzen, meist ohne es zu wissen. So schrieb er zum Beispiel das heute gängige TCP/IP-Protokoll, das festlegt, wer im Web was wohin sendet. Jedes internetfähige Gerät besitzt eine IP-Adresse, diese wiederum basiert auf diesem Protokoll. Ein weiteres Beispiel: In den 1980er Jahren überredete Cerf die US-Regierung, das bis dato wenigen US-Behörden und Universitäten vorbehaltene Internet für einen kommerziellen Email-Anbieter zu öffnen, nämlich für MCI mail, dessen Vizepräsident er kurz zuvor noch war. Die Regierung gab nach, woraufhin alle anderen Anbieter dieses Netz ebenfalls nutzen wollten. Und plötzlich wurde es möglich, über die verschiedenen Anbieter hinweg per Email zu kommunizieren – der Rest ist Geschichte.

 

Vinton Gray Cerf bei einem Meeting in Vilnius im Jahr 2010. Cerf ist unter anderem für seine elegante Kleidung bekannt, die besonders auffällt, weil er sich in einem beruflichen Umfeld bewegt, das für legere Kleidung bekannt ist. Foto: Veni Markovski, CC BY 3.0

Vinton Gray Cerf bei einem Meeting in Vilnius im Jahr 2010. Cerf ist unter anderem für seinen eleganten Kleidungsstil bekannt, der besonders auffällt, weil er sich in einem beruflichen Umfeld bewegt, das für legere Kleidung bekannt ist. Foto: Veni Markovski, CC BY 3.0

Schon seit 2005 ist Cerf der ‘Chief Internet Evangelist’ und Vizepräsident von Google. An seinem ersten Arbeitstag erschien Cerf im Talar der Universität der Balearen – sowohl als Illustration seines neuen Titels, als auch als kleiner Scherz am Rande. “Die Leute über vierzig lachten, aber die Jüngeren verstanden überhaupt nichts. Sie trauten sich nicht einmal, mich anzusehen, und wenn ich mich ihnen vorstellen wollten, hauten sie schlicht ab”, erinnert er sich schmunzelnd in einem Video. Je mehr Cerf-Vorträge ich höre und je mehr ich über ihn lese, um so mehr bin ich von seinem trockenen Humor beeindruckt: Es scheint fast, als ob jemand, der etwas so grundlegend Neues wie das Internet erfinden konnte, einen sechsten Sinn für das Unerwartete braucht – und genau das zeichnet auch einen guten Komödianten aus.

Wie sieht es bei einem ‘Internet-Prediger’ wohl zuhause aus? Mit Sicherheit sind unzählige Sensoren und andere Geräte installiert und miteinander vernetzt. Cerf erzählt gerne, wie er einmal bei einem Meeting war und sein Weinkeller die Sitzung mit einer SMS störte: “Mir wird zu warm!” Nun war er aber hunderte Meilen von zuhause entfernt, und seine Frau war im Ausland unterwegs: Im Laufe der nächsten drei Tage schrieb ihm der Keller alle fünf Minuten eine neue SMS mit seiner aktuellen Temperatur – auch Experten, die ganz vorne bei der Netzwerkentwicklung mitspielen, sind also vor solchen kleinen Computer-Pannen nicht gefeit. In Cerfs Haus hängen zudem mehrere Web-gekoppelte Bilderrahmen, auf denen sich Familienfotos abwechseln. “Natürlich spielt das Thema Sicherheit hier eine zentrale Rolle”, gibt der Netz-Experte sofort zu, “sonst sehen die Großeltern plötzlich Fotos, bei denen sie hoffen, dass es sich nicht um ihre Enkelkinder handelt.” Das Gleiche gelte für den Weinkeller, “es ist wohl kaum in meinem Sinne, wenn der 15-jährige Nachbarsbub anfängt, meinen Weinkeller umzuprogrammieren.”

Schon als Student der Elite-Universität UCLA befasste sich Cerf in den späten 1960er Jahren intensiv mit dem Thema, wie mehrere Computer zu einem Netzwerk verbunden werden können. Die Art der Kommunikation unterschied sich grundlegend von derjenigen des Telefons: Hierbei bleibt eine Leitung für die ganze Dauer des Gesprächs ‘offen’, dieses Prinzip nennt man Leitungsvermittlung (Englisch ‘circuit switching’). Ein Computer verschickt hingegen ein Daten-Paket, das man sich wie eine elektronische Postkarte vorstellen muss, man nennt das auch ‘Paketvermittlung’ (‘packet switching’). Vinton Cerf schrieb in seiner UCLA-Zeit nun ein Programm, mit dem er vier Computer zu einem solchen Netz zusammenschalten konnte. In nur sechs Monaten des Jahres 1973 entwickelte er zusammen mit Robert Kahn das heute noch verwendete Internetprotokoll TCP/IP. Für diese Leistung bekamen sie 2004 gemeinsam den Turing Award verliehen.

 

Der Lastwagen des großen Drei-Netzwerke-Experiments im Jahr 1977: ein 'Packet Radio Van' des Stanford Research Institutes. Vinton Cerf war bis 1976 Assistant Professor in Stanford gewesen, 1977 arbeitete er für DARPA. Foto: SRI International, CC BY-SA 3.0.

Der Lastwagen des aufwändigen Drei-Netzwerke-Experiments 1977: ein ‘Packet Radio Van’ des Stanford Research Institutes, der das ursprüngliche Daten-Paket auf Weltreise schickte. Vinton Cerf war bis 1976 Assistenzprofessor in Stanford gewesen, 1977 arbeitete er bereits für DARPA. Foto: SRI International, CC BY-SA 3.0.

Im Jahr 1977 veranstalteten die Forscher einen eindrucksvollen Test ihrer neuen Technologien: Sie verbanden drei Netzwerke, die sich verschiedener Übertragungswege bedienten, miteinander und schufen so ein ‘Netz der Netze’, kurz ein ‘Internet’: Sie schickten ein Datenpaket auf eine über 100.000-Meilen-Reise über Funkwellen aus einem Lastwagen, über Satellit quer über den Antlantik und zurück, zwischendurch auch per Festnetzleitung von Norwegen nach London. Cerf entwickelte zu dieser Zeit für DARPA, der US-Behörde für Rüstungsforschung, das dortige ARPANET, eines der drei verwendeten Netzwerke. Im Vorfeld des Großexperiments hatte es eine einjährige Debatte über die Größe von IP-Adressen gegeben. Schließlich sprach Cerf ein Machtwort: “Leute, es handelt sich hier nur um ein Experiment, da sollten 4,3 Milliarden mögliche Adressen doch wohl ausreichen!” Allerdings dauert dieses Experiment im Grunde immer noch an, denn das Protokoll von 1977 mit 32-Bit-Adressen, genannt Ipv4, läuft immer noch. Allerdings wurden in den Nullerjahren des neuen Jahrtausends die IP-Adressen langsam knapp, weshalb das 128-Bit-Protokoll IPv6 als parallel laufendes Protokoll eingeführt wurde.

An diesem Beispiel sieht man: Internet-Protokolle sind nicht in Stein gemeißelt, sie können je nach Bedarf weiterentwickelt werden. Ein weiteres Beispiel hierfür: Bereits im Jahr 1998 begann Cerf gemeinsam mit dem Jet Propulsion Laboratory der NASA eine neuartige Weltraumkommunikation zu entwickeln, ursprünglich gedacht für Marsmissionen. Natürlich sollte es sich um ein Computernetz handeln, basierend auf dem TCP/IP Protokoll. Doch ein Funksignal zum Mars kann im Extremfall mehr als zwanzig Minuten unterwegs sein, “und das macht die Datenflusssteuerung von TCP leider nicht mit”. Einerseits sind also die Entfernungen und damit die Verzögerungen zu groß, andererseits macht die Rotation der Himmelskörper den Netzwerkbauern das Leben schwer: “Kaum haben Sie ein Signal gesendet, verschwindet der Empfänger hinter dem Planeten”, kommentiert Cerf.

 

Vinton Cerf während des 2007 ICANN Meetings in Los Angeles. Geboren im Jahr 1943, engagiert sich Cerf noch intensiv in vielen Organisationen, und arbeitet als 'Chief Internet Evangelist' für Google. Foto:  Joi Ito/Flickr, CC BY 2.0

Vinton Cerf während des 2007 ICANN Meetings in Los Angeles. Geboren im Jahr 1943, engagiert sich Cerf noch intensiv in vielen Organisationen und arbeitet als ‘Chief Internet Evangelist’ für Google. Foto: Joi Ito/Flickr, CC BY 2.0

Also schrieb Cerf, der Internet-Pionier, flugs ein Weltraum-Netzprotokoll und nannte es DTN, das steht für ‘delay-tolerant networking’. Seine Vision: Ausgediente Raumschiffe und Satelliten könnten künftig die Netzknoten eines interplanetares Internets bilden. Das ‘InterPlaNet’ wäre eine Art Basisnetz für das Weltall. Ein Vorteil dieses Netzes wäre, dass alle Raumsonden miteinander kommunizieren und gemeinsame Projekte durchführen könnten. Man kann an dieser Stelle fragen: Wozu brauchen wir ein Weltall-Internet, wenn die momentane Kommunikation in der Regel gut klappt? Cerf ist gedanklich jedoch schon weiter, er plant im Geiste Missionen weit über unser Sonnensystem hinaus, zum Beispiel mit Ionentriebwerken. Auf solche Distanzen könnte ein Weltraum-Basisnetz tatsächlich geeignet sein, die Femtosekunden-Laserblitze aufzufangen, mit deren Hilfe solche fernen Raumschiffe mit uns kommunizieren würden.

Das DTN-Protokoll wurde bereits erfolgreich im Weltall getestet: die Internationale Raumstation ISS, die Raumsonde Epoxi, besser bekannt als Kometensonde Deep Impact, sowie eine irdische Station bildeten in diesem Test drei Netzknoten. (NASA und DARPA verwenden zunehmend die Bezeichnung ‘disruption-tolerand networking’, die Abkürzung DTN bleibt gleich.) Das von DTN verwendete Teilstreckenverfahren (Englisch ‘store and forward’) sorgt hierbei dafür, dass ein Datenpaket so lange sicher aufbewahrt wird, bis wieder eine Verbindung besteht. Die elektronische Postkarte muss also nicht in einem Rutsch zugestellt werden, sondern kann an jedem Zwischenstopp so lange verweilen wie nötig, das System wird hierdurch extrem widerstandsfähig. Diese Methode wird auch ‘bundle protocol’ oder schlicht ‘bundling’ genannt. Cerf arbeitet bereits mit dem CCSDS, einem Komitee für Standardisierung in der Raumfahrt zusammen, um sicherzustellen, dass künftige Raumsonden alle technischen Standards aufweisen, die DTN braucht, um erfolgreich installiert zu werden.

Auf der Erde setzt sich Vinton Cerf unter anderem für Netzneutralität ein. Hierbei geht es ihm nicht nur um Zensur von Regierungen, sondern beispielsweise auch um die Macht von Breitband-Anbietern, die in von ihnen dominierten Regionen die Angebote ihrer Konkurrenten absichtlich verlangsamen. Cerf engagiert sich in zahlreichen Organisationen, so hat er beispielsweise ICANN mitbegründet, eine nonprofit-Organisation, die sich um die weltweite Vergabe von Internetadressen kümmert. Neben dem prestigeträchtigen Turing Award wurden ihm viele weitere Preise verliehen.

Im Jahr 2014 sprach Cerf auf dem Heidelberg Laureate Forum, das ist ein Treffen hochrangiger Preisträger aus den Feldern Mathematik und Informatik mit Nachwuchsforschern.
Da beide Meetings kooperieren, wird es nun erstmals am Mittwochabend (29. Juni 2016) in Lindau eine Heidelberg-Lecture geben: Vinton Cerf spricht über die Evolution des Internets. Wir sind sehr gespannt, was der Meister des Unerwarteten uns erzählen wird!

Nach dem Vortrag wird dieser in der Lindau-Mediathek veröffentlicht.

Susanne Dambeck

About Susanne Dambeck

Susanne Dambeck is a science writer in English and German, and author of several nonfiction childrens' books. A political scientist by training, she has worked in politics, television and as a biographer. Apart from scientific findings, she is interested in people and in storytelling in different languages.

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